氧化壓力是一種基本的生物學過程,在老化和許多慢性疾病的發生和發展中起著核心作用。簡單來說,當被稱為活性氧(ROS)的有害分子的產生與機體利用抗氧化防禦系統中和它們的能力之間失去平衡時,就會發生氧化壓力。近期的一些科學評論將氧化壓力描述為活性氧和活性氮的產生超過身體清除能力的狀態,從而導致細胞損傷和功能障礙(1,2)。雖然這聽起來似乎完全有害,但現代研究表明,ROS並非總是壞的。事實上,它們在正常的代謝過程中自然產生,尤其是在粒線體中,並在細胞信號傳導、免疫防禦和壓力適應中發揮重要作用(3)。問題在於,當這些分子過度累積並開始損害它們原本應該調節的細胞時。.
正常情況下,人體維持著氧化劑和抗氧化劑之間的微妙平衡,這個系統通常被稱為氧化還原穩態。抗氧化劑,包括體內產生的和從食物中獲取的,有助於中和活性氧(ROS)並防止損傷。然而,老化、環境毒素、不良飲食、慢性疾病和心理壓力等因素都會破壞這種平衡。當這種情況發生時,氧化壓力開始影響關鍵的生物分子。細胞膜中的脂質發生過氧化,削弱細胞結構;蛋白質被氧化,失去功能;DNA也可能受損,增加突變風險並損害細胞修復能力。近期文獻強調,氧化壓力會同時破壞多個細胞系統,包括新陳代謝、粒線體功能,甚至包括自噬作用-人體內部的回收系統(1)。.
氧化壓力最重要的方面之一是其與發炎的密切關係。過量的活性氧(ROS)可活化主要的發炎通路,例如NF-κB,後者控制著促發炎細胞因子的釋放。這形成了一個惡性循環:氧化壓力引發炎症,而炎症進一步增加ROS的產生。近期研究強烈強調了這種相互作用,認為它是許多慢性疾病的關鍵驅動因素,包括心血管疾病、神經退化性疾病和代謝性疾病(4)。此外,人們現在認識到ROS在免疫系統調節中發揮核心作用,受控的氧化訊號有助於免疫細胞應對威脅,但過量的ROS則會導致免疫功能障礙和組織損傷(5)。.
在老化過程中,氧化壓力被認為是主要的潛在機制之一。隨著時間的推移,氧化損傷的逐漸累積會導致細胞功能下降、能量產生減少以及對疾病的敏感性增加。這在腦、心臟和腎臟等高能量器官中尤其明顯,氧化壓力會導致神經退化、心血管功能障礙和腎功能損害。近期老化研究領域的綜述進一步證實了氧化壓力不僅是老化的標誌,也是多種年齡相關疾病進展的驅動力(6)。同時,科學家現在認識到,氧化壓力並非孤立地發揮作用,而是在系統層面發揮作用,透過相互關聯的生物路徑同時影響多個器官(1)。.
重要的是,現代科學已經超越了簡單地消除氧化壓力的觀點。相反,現在人們認識到氧化壓力是一個複雜的調控系統。低水平的活性氧(ROS)對於正常的細胞信號傳導和適應至關重要,這一概念被稱為氧化還原信號傳導。因此,我們的目標並非徹底清除ROS,而是維持一個平衡的環境,使這些分子能夠在不造成傷害的情況下發揮其有益作用。這促使人們越來越關注那些能夠增強身體自身抗氧化防禦能力、改善粒線體功能和調節發炎的策略,而不是只依賴外源性抗氧化劑。.

總之,氧化壓力是代謝、發炎、老化和疾病之間至關重要的交匯點。當活性氧和抗氧化防禦之間的平衡被打破時,氧化壓力就會發生,導致廣泛的分子損傷和功能衰退。然而,當氧化壓力得到適當調控時,它也是正常生理過程中一個動態且必要的組成部分。了解氧化壓力有助於我們深入了解人體老化機制和慢性疾病的發展,並凸顯了支持人體內部系統以維持長期健康和韌性的重要性。.
參考
- Liu S, Liu J, Wang Y, Deng F, Deng Z. 氧化壓力:訊號通路、生物學功能與疾病。 MedComm (2020). 2025 年 7 月 1 日;6(7):e70268。 doi:10.1002/mco2.70268。 PMID:40599237;PMCID:PMC12209598。.
- 週,Nj.,包,WQ.,張,Cf. 等. 免疫代謝和氧化壓力:在癌症和老化中的作用和治療策略。. npj 老化 11, 59 (2025). https://doi.org/10.1038/s41514-025-00250-z
- Hong Y, Boiti A, Vallone D, Foulkes NS. 活性氧訊號傳導與氧化壓力:轉錄調控與演化。 Antioxidants (Basel). 2024年3月1日;13(3):312。 doi: 10.3390/antiox13030312。 PMID: 38539845; PMCID: PMC10967436。.
- qbal,MJ,卡比爾,A.,阿巴斯,Z. 等. 氧化壓力、細胞通訊和訊號通路在癌症中的相互作用。. 細胞通訊訊號 22, 7 (2024). https://doi.org/10.1186/s12964-023-01398-5
- Manoharan RR、Prasad A、Pospíšil P 和 Kzhyshkowska J (2024) ROS 訊號透過氧化蛋白修飾在先天免疫中發揮作用。 Front. Immunol. 15:1359600。 doi: 10.3389/fimmu.2024.1359600
- Kong J, Fan R, Zhang Y, Jia Z, Zhang J, Pan H, & Wang Q (2024) 腦肺串擾中的氧化壓力:細胞與分子視角。 Front. Aging Neurosci. 16:1389454。 doi: 10.3389/fnagi.2024.1389454